Первое направление реализовано в работе В.С.Журкова (1985). Суть его сводится к следующему. Допустимой дозой мутагена считается доза, повышающая спонтанный уровень мутаций не более чем 1 % его величины в экспериментах на млекопитающих.
Изучение зависимости мутагенного эффекта химических веществ в соматических и зародышевых клетках млекопитающих в острых и хронических экспериментах от дозы (доза — эффект) дает возможность не только выявить активность, но и определить минимально действующую дозу мутагена (МДД) в рамках стандартного протокола испытаний, что в свою очередь позволяет экстраполировать эффекты в области низких доз с помощью разработанных математических моделей. В том случае, если зависимость доза — эффект не обнаружена, допустимую дозу мутагена вычисляют на основе линейной экстраполяции от ММД мутагена по аналогии с рекомендациями по прогнозированию мутагенных эффектов малых доз ионизирующей радиации.
Как правило, в экспериментах на генетических моделях in vitro и in vivo общепринятые стандартные протоколы испытаний позволяют определить частоту мутационных событий, превышающую спонтанный их уровень на 100—200 %. Отсюда допустимая доза (ДД) мутагена вычисляется по формуле: ДДмут = МДДмут/200, где МДДмут. — минимально действующая доза; 200 — коэффициент перехода, полученный на основе линейной зависимости доза — эффект в область низких уровней эффектов.
Гигиеническое нормирование мутагенов проводят при сопоставлении ДДмут. с ПДК по другим лимитирующим показателям вредности.
Расчет удваивающей дозы вещества близок к описанному направлению и основан на определении дозы вещества, удваивающей спонтанный уровень мутаций. Этим методом можно сравнивать вещества по степени их мутагенности, но не удается получить дополнительную существенную информацию для их регламентирования.
Рентген-эквивалент генотоксиканта определяют путем сравнения мутагенного эффекта ионизирующих излучений и тестируемого соединения на одном и том же тест-объекте при сходной схеме эксперимента. Рентген-эквивалент мутагенности химического вещества считают дозой (концентрация), индуцирующей такое же количество генетических повреждений, какое вызывает облучение в дозе 0,01 Гр.
Величина этого эквивалента зависит также от спонтанного уровня мутаций у тест-объекта. Необходимо отметить, что разные механизмы мутагенного действия химических веществ и радиации, различный спектр индуцируемых мутаций и неодинаковая чувствительность к действию этих мутагенов у разных видов животных и т.д. ограничивают использование этого критерия в практике токсико-гигиенических исследований.
Перспективной представляется разработка методов молекулярной дозиметрии в организме с помощью количественной оценки реакций мутагенов с клеточными макромолекулами (комплексы мутаген — ДНК, мутаген — белок). В частности, возможна оценка генетического риска алкилирующих соединений на основании расчета тканевой дозы вещества и степени алкилирования им ДНК.
Прямые методы учета абсолютного числа мутаций в первом поколении при действии мутагенов на млекопитающих базируются на анализе частот доминантных мутаций скелета и доминантных мутаций катаракты у мышей, но эти методы трудоемки и редко применяются при регламентировании генотоксикантов среды.
Приведенные выше соображения стали основой для создания и утверждения методических документов по оценке мутагенности лекарственных препаратов, пестицидов, промышленных вредностей химических загрязнений питьевой воды и атмосферного воздуха.
Необходимо отметить, что последние варианты методических рекомендаций по изучению мутагенности пестицидов и лекарственных препаратов основаны на новых современных подходах при оценке генетической опасности генотоксикантов и адаптированы к зарубежным аналогам. Общие принципы построения тест-систем сохранились, но стали менее жесткими: батарея методов может включать любые стандартизованные методы, удовлетворяющие требованиям выявления потенциальной способности веществ индуцировать генные и хромосомные мутации и позволяющие оценивать зависимость доза — эффект в диапазоне доз от субтоксических до недействующих при данном методе соответственно стандартным протоколам исследований.
Класс опасности устанавливают эксперты-специалисты, имеющие соответствующую квалификацию и опыт работы в этой области. Главную роль играют достаточные доказательства мутагенности для человека в эпидемиологических исследованиях и наблюдениях, а также результаты экспериментов на млекопитающих. Например, для пестицидов установлено четыре класса мутагенной опасности.
Для подкласса А характерны единичные эпидемиологические наблюдения мутагенного эффекта в соматических клетках человека при наличии дозозависимой мутагенности в соматических и зародышевых клетках в опытах in vivo, для подкласса В — отсутствие доказательств мутагенности для человека и наличие дозозависимой мутагенности в соматических и зародышевых клетках млекопитающих in vivo, для подкласса С — отсутствие дозозависимой мутагенности в отношении млекопитающих.
В 3-й класс (умеренно опасные вещества) входят препараты, для которых имеются достаточные доказательства мутагенности, полученные на стандартных лабораторных генетических объектах (не млекопитающие, культуры клеток млекопитающих и человека in vitro) и/или воспроизводимые позитивные результаты на млекопитающих в дозе, равной или выше МПД.
Наконец, отсутствие доказательств мутагенности на стандартных генетических объектах в батарее тестов для учета генных и хромосомных мутаций позволяет отнести изучаемое вещество к 4-му классу (генетически малоопасные). Такая классификация вкупе с данными токсикологических характеристик и результатами оценки других отдаленных эффектов (канцерогенность, тератогенность, аллергенность) позволяет определить условия их применения в сельском хозяйстве.
Основным критерием применения лекарственных препаратов с мутагенной активностью следует считать соотношение польза/риск, т.е. использование лекарств по жизненным показаниям возможно даже при наличии у него генотоксических свойств, тогда как средства профилактики инфекционных заболеваний или препараты для детей не должны иметь мутагенных свойств, равно как и лекарства, назначаемые длительными курсами лицам, не вышедшим из репродуктивного возраста.
Еще раз подчеркнем, что регламентация мутагенов в среде обитания человека непременно нуждается в конкретной экспертной оценке. Правильность гигиенического регламентирования, его адекватность задачам оценки реального генетического риска может быть проверена только в эпидемиологических наблюдениях за людьми, контактирующими с реальным или предполагаемым мутагеном или подвергающихся комплексным воздействиям.
